Kakšna je molekularna sestava hemoglobina v rdečih krvničkah?

Hemoglobin, molekula, ki prenaša kisik v rdečih krvničkah, je kompleksen globularni protein s štirimi polipeptidnimi verigami (globinske verige) in štirimi skupinami hema. Vsaka polipeptidna veriga je zložena v kompaktno, skoraj sferično strukturo, imenovano globin.

Haem: Hemova skupina je porfirinski obroč z železovim ionom (Fe2+) v središču. Porfirinski obroč je sestavljen iz štirih pirolnih obročev, povezanih z metinskim mostičkom. Železov ion je vezan na porfirinski obroč s štirimi atomi dušika iz pirolovih obročev.

Globinske verige: Štiri globinske verige hemoglobina se imenujejo alfa, beta, gama in delta. Pri odraslih je hemoglobin A, najpogostejša oblika hemoglobina, sestavljen iz dveh verig alfa in dveh verig beta. Druge vrste hemoglobina, kot sta hemoglobin A2 in hemoglobin F, imajo različne kombinacije globinskih verig.

Štiri polipeptidne verige hemoglobina so razporejene v tetramerno strukturo, s štirimi skupinami hema, ki se nahajajo v razpokah med globinskimi verigami. Skupine hema so vezane na globinske verige s hidrofobnimi interakcijami in vodikovimi vezmi.

Vezava kisika: Hemoglobin reverzibilno veže molekule kisika na železove ione v svojih skupinah hema. Ko je koncentracija kisika visoka, hemoglobin veže molekule kisika in postane oksigeniran. Ko je koncentracija kisika nizka, hemoglobin sprosti molekule kisika in postane deoksigeniran.

Vezava kisika na hemoglobin je kooperativna, kar pomeni, da vezava ene molekule kisika na hemoglobin poveča afiniteto drugih skupin hema za kisik. Ta kooperativnost je posledica konformacijskih sprememb, do katerih pride v molekuli hemoglobina, ko ta veže kisik.

Kooperativna vezava kisika na hemoglobin omogoča rdečim krvnim celicam, da učinkovito prenašajo velike količine kisika. Hemoglobin je sposoben vezati in sprostiti molekule kisika kot odziv na spremembe koncentracije kisika v tkivih, kar zagotavlja, da tkiva prejmejo stalno oskrbo s kisikom.